商品混凝土裂缝控制与处理

摘 要：随着商品混凝土的迅速发展，由于各个地区的原材料和施工环境等条件的不同，再加上商品混凝土具有坍落度高、流动性大和大量掺用外加剂等特点，从而在应用过程中产生了一些问题，特别是裂缝问题，就比普通混凝土更加容易出现。本文就商品混凝土应用过程中裂缝的控制、裂缝的处理等问题作进一步探讨。

关键词：商品混凝土 应用 裂缝控制 处理

中图分类号： T U 7 4 文献标识码： A 文章编号：1673-0534(2007)04(c)-0063-02

　　商品混凝土是以商品面貌出现的预拌混凝土，就是从备料、拌料到运输一系列生产环节独立核算的加工企业，把拌制好的混凝土作为商品出售。目前随着改革开放步伐的加快，经济的快速增长，我国城市中的商品混凝土搅拌站成倍增长，迅猛发展。但在商品混凝土应用的过程中由于缺乏经验，各地区材料不一样，气候环境条件也不一样，再加上商品混凝土具有坍落度、流动性大，大量掺用外加剂等特点，从而在应用过程中出现了一些问题，特别是裂缝问题，就比普通混凝土更加容易出现。为了更好地应用商品混凝土，保证商品混凝土的质量，本文就如何控制、处理商品混凝土裂缝作进一步探讨。

1 裂缝控制

1.1 原材料的控制

　　1)水泥品种

　　水泥品种对混凝土的收缩影响较大，对纯熟料水泥，水泥净浆收缩主要取决于C3A、SO3、石膏的含量及水泥细度等， C3A 含量大，细度较细的水泥收缩较大；石膏的含水量不足的水泥，具有较大的收缩；水泥中SO3 的含量对混凝土收缩也具有显著的影响。

　　在工程中，要根据混凝土工程特点或所处环境条件，应优先选用哪种水泥，从而尽可能避免裂缝的产生。

　　2)骨料

　　骨料是影响混凝土干缩的主要因素之一。粗骨料体积含量越大，混凝土收缩越小，就商品混凝土而言，在保证混凝土性能的情况下，增加粗骨料的含量，选用连续级配好，针片状颗粒含量不宜大于10％，含泥量少的骨料，可以减小混凝土收缩，预防混凝土裂缝的产生。

　　细骨料应质地坚硬、清洁、级配良好，并采取脱水、排水、遮盖和加强管理等综合措施，保证含水率稳定，人工砂饱和面干的含水率不已超过6 ％。

　　3)粉煤灰掺合料

　　在混凝土中掺入料煤灰可以改善混凝土的和易性，降低气温，减少收缩，提高混凝土抗浸蚀性具有良好的效果。水泥水化作用是放热反应，1kg 水泥放出原热量可高达500J，它能使混凝土中的温度达到75 ℃以上。因其内部产生的水化热造成温度急剧上升，与混凝土表面形成温度梯度，故内部产生拉应力，它们都能使混凝土开裂。如能采取技术措施将混凝土温度的顶峰温度加以限制，则能避免开裂。采用冷却措施降低温度，这样费用增加较多，用粉煤灰代替部分水泥，对混凝土温度起到缓解作用。但对低级粉煤灰，当掺量过多时，早期强度较低，温差较大时，不利于混凝土的抗裂，在温度变化较大时，不宜过量掺用，应选择优质的粉煤灰。

　　4)外加剂

　　(1)减水剂：一般混凝土外加剂会增加混凝土的收缩，对混凝土抗裂不利。

　　(2)膨胀剂：膨胀混凝土拌合物粘稠，无离析和泌水现象,因此泵送性较好，适应泵送施工，由于不泌水，容易产生早期塑性收缩裂缝。因此必须注意早期养护。补偿收缩混凝土收缩混凝土的浇注温度不宜超过35℃，由于掺入膨胀剂后需大量的水参与反应才能发挥膨胀效果，因此混凝土也可能产生内干缩。混凝土充分养护是保证膨胀剂应用的重要条件，否则会产生不良的后果。

1.2 配合比的控制

　　在商品混凝土原材料一定的情况下，配合比对混凝土收缩裂缝产生有重要影响，主要是单位水泥用量，水灰比，砂率等。对配合比的控制主要有以下几点：

　　1)商品混凝土应对混凝土的配合比进行优化；

　　2) 不同季节、不同的施工环境应采用不同的配合比；

　　3)不同用途的混凝土应采用不同的配合比；

　　4) 原材料变化时应重新确定配合比；

　　5) 加强原材料的计量与控制，特别要加强雨季砂、石含水量的控制；

　　6)商品混凝土的水灰比宜为0.4~0.6，砂率宜为3 8 ％~ 4 5 ％，最小水泥用量宜为300kg/m3。因此，不良原配合比会产生混凝土收缩加大， 引起开裂。

1.3 施工过程的控制

　　(1)加强商品混凝土的养护

　　由于商品混凝土流动性较大，容易在早期发生混凝土半和物沉缩裂缝，塑性收缩裂缝，干燥收缩裂缝，温度裂缝等，因此必须加强早期养护。养护主要是保持适当的温度和湿度条件。混凝土浇注后应覆盖一定厚度的草袋、麻袋片或塑料薄膜，过高过低的环境温度以及激剧的温度变化都会引起表面开裂。保温能减少混凝土表面的热扩散，降低混凝土表层的温差，防止表面裂缝。但由于热扩散时间延长，混凝土强度和松弛作用得到充分发挥，使混凝土总温差产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度，防止贯穿裂缝的产生。浇筑时间不长的混凝土，仍然处于凝结、硬化过程中，水泥水化速度较快，适宜的潮湿条件可防止混凝土表面脱水而产生收缩裂缝。

　　(2)掺入膨胀剂的商品混凝土，由于膨胀剂反应产生膨胀需要大量的水，因此必须充分保持混凝土潮湿，最好蓄水或者洒水，也可采用连续喷水或塑料薄膜覆盖，时间不少于1 4 天，抹面后即可开始养护。

　　(3) 混凝土下料不易过快，柱、墙、深梁与板等变截面处应分层浇注。

　　(4) 模板要浇水，振捣要密实，振捣时间以5~15s/ 次为宜，过份振捣也会导致混凝土收缩增大产生表面的收缩裂缝。

　　(5)混凝土浇注时，振捣后1~2h 混凝土进行二次振捣，或表面压实抹光。

　　(6)大体积混凝土应分层浇注，每层浇注厚度不大于30~50cm。

　　(7)在浇注大体积混凝土时应加强温度管理，混凝土拌制时温度要低于2 5 ℃，浇注时要低于3 0 ℃。

　　浇注后控制混凝土与大气温差不大于25℃，混凝土本身内外温差在2 0 ℃之内，加强养护过程中的测温工作，发现温差过大，及时覆盖、保温，使混凝土缓慢地降温，缓慢收缩，以有效降低约束应力，提高结构抗拉能力。

2 混凝土裂缝的处理

　　混凝土的裂缝有可能是不可避免的。一旦出现裂缝，如果裂缝危害到其它方面的功能，那么只能采取补救（修补）。在修补之前应全面考虑与之相关的各种影响因素，仔细研究产生裂缝的原因，裂缝是否已稳定，若仍处于发展状态，那么要估计该裂缝发展的最终结果，应采取哪种方法来处理。

以下介绍裂缝处理的几种主要方法：

2.1 表面修补法

　　表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

2.2 灌浆、嵌缝封堵法

　　灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。

　　嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。

　　常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等；常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

2.3 结构加固法

　　当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

2.4 混凝土置换法

　　混凝土置换法是处理混凝土严重损坏的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换新的混凝土或其他材料。

　　常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

3 结语

　　以上是对商品混凝土裂缝的控制、裂缝的处理两部分问题的综合分析。可以得到如下几点结论。

　　(1)由于各个地区的原材料不同，施工工艺和养护条件不同，对混凝土收缩的影响也不同，因此应加强商品混凝土原材料，施工过程的控制，控制裂缝的产生；

　　(2) 优化配合比，加强复合掺合料的研究，减少水泥用量，降低商品混凝土的收缩；

　　(3) 改进设计方法，降低混凝土裂缝宽度；

　　(4)商品混凝土不同于普通混凝土，受环境因素影响极易开裂，且混凝土裂缝不单是一因素产生的，而是由复合因素综合产生的。

　　国内尚无通过温度、湿度、风速等综合因素来指导商品混凝土的施工，因此应开展环境温度、湿度、风速共同作用对混凝土收缩的影响，指导商品混凝土施工，预防混凝土裂缝的产生。

　　虽然通过以上几种有效措施的处理，可以更好的预防、控制裂缝的产生。但这并不是说裂缝就完全不会产生。一旦出现裂缝，危害到其它方面的功能，那么就要采取有效的措施来解决。主要方法有表面修补法灌浆、嵌缝封堵法，结构加固法，混凝土置换法，仿生自愈合法等。

　　由于影响商品混凝土开裂的因素较多，必须加以综合防治，如出现裂缝后应根据不同的情况采取不同的方法来处理。

参考文献

　　[1] 建筑施工手册编写组编著。建筑施工手册（缩印本第四版）. 中国建筑工业出版社.2003.

　　[2] 王铁梦著.工程结构裂缝控制.中国建筑工业出版社.1997.

　　[3] GB50204-2002.混凝土结构工程质量验收规范.中国建筑工业出版社.2002.

　　[4] GB50010-2002.混凝土结构设计规范。 中国建筑工业出版社.2002.